CS227293B1 - Method of semi-continuous solvent polymerization or copolymerization of unsaturated monomers - Google Patents
Method of semi-continuous solvent polymerization or copolymerization of unsaturated monomers Download PDFInfo
- Publication number
- CS227293B1 CS227293B1 CS826482A CS826482A CS227293B1 CS 227293 B1 CS227293 B1 CS 227293B1 CS 826482 A CS826482 A CS 826482A CS 826482 A CS826482 A CS 826482A CS 227293 B1 CS227293 B1 CS 227293B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- reaction mixture
- monomer
- mixture
- reactor
- reflux
- Prior art date
Links
- 239000000178 monomer Substances 0.000 title claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000002904 solvent Substances 0.000 title claims description 10
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 title claims description 7
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 title claims description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 26
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 6
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 6
- 238000010528 free radical solution polymerization reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 claims description 4
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 3
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 claims description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 2
- 238000012719 thermal polymerization Methods 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N Butylmethacrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C(C)=C SOGAXMICEFXMKE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008096 xylene Substances 0.000 description 3
- OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 2-(2-cyanopropan-2-yldiazenyl)-2-methylpropanenitrile Chemical compound N#CC(C)(C)N=NC(C)(C)C#N OZAIFHULBGXAKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylhexyl acrylate Chemical compound CCCCC(CC)COC(=O)C=C GOXQRTZXKQZDDN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000007863 gel particle Substances 0.000 description 2
- KCTMTGOHHMRJHZ-UHFFFAOYSA-N n-(2-methylpropoxymethyl)prop-2-enamide Chemical compound CC(C)COCNC(=O)C=C KCTMTGOHHMRJHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 1
- 102100032843 Beta-2-syntrophin Human genes 0.000 description 1
- 108050004003 Beta-2-syntrophin Proteins 0.000 description 1
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N butyl acrylate Chemical compound CCCCOC(=O)C=C CQEYYJKEWSMYFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N di-tert-butyl peroxide Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)C LSXWFXONGKSEMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000193 polymethacrylate Polymers 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Polymerisation Methods In General (AREA)
Description
Vynález se týká semikontinuálního technologického postupu při přípravě polymerů nebo kopolymerů roztokovou polymeraci v rozpouštědle.The invention relates to a semi-continuous process for preparing polymers or copolymers by solution polymerization in a solvent.
Příprava syntetických polymerních látek roztokovou polymeraci monomerů obsahujících jednu dvojnou vazbu v přítomnosti radikálových iniciátorů, případně účinkem tepelné iniciace, je ve světě běžně známa, využívána a také v odborné literatuře popsána (např. Esser F.: Polymethakrylate, Hanser Vrlg., Můnchen 1975; Kollinski F., Merk N. F.: Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 14, Interscience Publ. New York 1964, str. 1045; Marek O., Tomka M.: Akrylové polymery, SNTL, Praha 1964). Vlastní technologické prověření příslušných procesů se však uvádí pouze zřídka. Určitou představu o technologickém vybavení při kontinuálním procesu je možno si do jisté míry udělat podle literatury patentové (např. japonské patenty č. 51 004 289 a 53 002 589).The preparation of synthetic polymeric substances by solution polymerization of monomers containing a single double bond in the presence of free radical initiators or by thermal initiation is commonly known, used and also described in the literature (eg Esser F .: Polymethacrylate, Hanser Vrlg., München 1975; Kollinski F., Merk NF: Encyclopedia of Polymer Science and Technology, Vol. 14, Interscience, New York 1964, p. 1045; Marek O., Tomka M .: Acrylic Polymers, SNTL, Prague 1964). However, the actual technological verification of the relevant processes is rarely mentioned. To some extent, a certain idea of technological equipment in a continuous process can be made according to patent literature (eg Japanese patents Nos. 51,004,289 and 53,002,589).
I když o semikontinuálním postupu nejsou v literatuře zmínky, je možné z uvedených patentů usuzovat na jeho výhodu, spočívající v možností snadného odvodu polymeračního tepla z reakční směsi. Další publikace (např. belg. pat. č. 845 524 a 857 104] se týkají problému tvorby nálepů na stěnách reaktoru i na míchadle v průběhu polymerace a předkládají způsoby potlačující jejich vznik. Doporučují především vysoce leštěné povrchy reaktorů nebo úpravy povrchu různými chemickými prostředky, např. povlaky z organokřemičitých sloučenin. Nikde se však nevyskytují údaje o způsobu přivádění reakčních složek do reakční směsi a z toho vyplývající konstrukční úpravě polymeračního zařízení, což, jak bylo nyní zjištěno, má pro přípravu roztokových polymerů a kopolymerů velký význam.Although the semicontinuous process is not mentioned in the literature, it is possible to deduce from these patents the advantage that the polymerization heat can be easily removed from the reaction mixture. Other publications (eg, Belgian Pat. Nos. 845 524 and 857 104) address the problem of sticking on the reactor walls and on the stirrer during polymerization and present methods to suppress their formation. However, nowhere is there any indication of how the reactants are introduced into the reaction mixture and the resulting design of the polymerization apparatus, which has now been found to be of great importance for the preparation of solution polymers and copolymers.
Touto problematikou se zabývá předložený vynález, jehož předmětem je způsob semikontinuální roztokové polymerace nebo kopolymerace nenasycených monomerů účinkem radikálových iniciátorů nebo termickou polymeraci v přítomnosti rozpouštědel, a případně modifikujících látek a pod inertní atmosférou při nebo pod teplotu varu reakční směsi s použitím zpětného toku směsi monomerů a rozpouštědel. Podstata vynálezu spočívá v tom, že reagující nebo i pomocné složky se přivádějí do míchaného reakčního prostředí pod hladinu reakční směsi, s výhodou do míst s maximální intenzitou míchání, přičemž před vstupem do tohoto prostředí se s výhodou ochladí a/nebo navzájem smísí. V případě, že polymerace se vede při teplotě varu reakční směsi, uvádí se pod hladinu reakční směsi do míst s ma227293 ximální intenzitou míchání také zpětný tok směsi monomerů a rozpouštědel, který se s výhodou smísí před vstupem do reakčního prostředí s přiváděnými čerstvými monomery. Po skončení dávkování monomerů do reakční směsi se toutéž trasou dodávkuje ještě zbytek použitého množství rozpouštědla.The present invention is directed to a process for semi-continuous solution polymerization or copolymerization of unsaturated monomers by the action of radical initiators or thermal polymerization in the presence of solvents, and optionally modifying agents and under an inert atmosphere at or below the reflux temperature of the reaction mixture using the monomer mixture reflux; solvents. The principle of the invention is that the reactants or even auxiliary components are fed to the stirred reaction medium below the level of the reaction mixture, preferably to sites with maximum mixing intensity, preferably cooled and / or mixed with each other before entering the medium. When the polymerization is carried out at the boiling point of the reaction mixture, the reflux of the monomer / solvent mixture, which is preferably mixed with the fresh monomer feed, is also introduced below the level of the reaction mixture to sites having a minimum mixing intensity. At the end of the monomer feed into the reaction mixture, the remainder of the solvent used is fed via the same route.
Výhodnost popsaného postupu spočívá především v okamžité homogenizaci do reakční směsi přiváděných složek, čímž se zabrání rozstřiku monomerů po stěnách reaktoru a po míchadle a tím tvorbě nežádoucích povrchových nálepů. Reakce navíc probíhá v celém objemu reakční směsi a nikoli převážně jen při hladině, což se děje při v současné době obvyklém uvádění monomerů na hladinu směsi v reaktoru. Postupem podle vynálezu se rovněž lépe využívá teplosměnná plocha reaktoru a celkově se zlepšuje homogenita připravovaných polymerů.The advantage of the described process lies in the immediate homogenization of the feed mixture into the reaction mixture, thereby avoiding the spraying of monomers on the reactor walls and the stirrer, and thus the formation of undesirable surface stickers. In addition, the reaction proceeds throughout the volume of the reaction mixture and not only at the surface, as is currently the case with the usual introduction of monomers to the level of the mixture in the reactor. The process of the invention also makes better use of the heat exchange surface of the reactor and generally improves the homogeneity of the polymers prepared.
U míchání reakční směsi v reaktoru jsou optimální několikastupňová míchadla se šikmými nebo šípovými lopatkami, mohou však být použita také míchadla jiného typu, např. kotvová, listová, vrtulová apod. Pro zvýšení mísícího účinku je vhodné opatřit vnitřní povrch reaktoru narážkami. Potrubí pro přívod složek může být chlazeno médiem procházejícím jeho pláštěm, což bývá obvykle chladicí voda nebo inertní plyn používaný k udržování inertní atmosféry v reaktoru (zejména dusíku). Je-li přívodní potrubí vedeno vně reaktoru a připojeno k němu přes přírubu, nemusí být chlazeno. Jednotlivé složky přiváděné k reaktoru zpravidla odděleně se s výhodou mohou před výtokem do reakční směsi navzájem smísit, což se děje ve směšovací sekci, na níž jsou všechna přívodní potrubí před vstupem do reaktoru napojena. Ústí přívodního potrubí uvnitř reaktoru musí být pak vyvedeno pod hladinu reakční směsi, a to do míst s maximální intenzitou míchání. Tato oblast se nalézá uvnitř objemu reakční směsi ve vzdálenosti 0,05- až 0,3násobku vnitřního průměru reaktoru od vnitřního povrchu reaktoru a závisí na typu použitého míchadla. V případě kotvového míchadla se tato vzdálenost pohybuje na spodní hranici uvedeného rozmezí, při použití míchadla vrtulového naopak v horní části rozmezí.For mixing the reaction mixture in the reactor, multi-stage agitators with oblique or arrow blades are optimal, but other types of stirrers, such as anchor, leaf, propeller, etc., may also be used. The component supply pipe may be cooled by a medium passing through its jacket, which is usually cooling water or an inert gas used to maintain an inert atmosphere in the reactor (especially nitrogen). If the supply line is routed outside the reactor and connected to it via a flange, it need not be cooled. Advantageously, the individual components fed to the reactor may be mixed with each other prior to discharging into the reaction mixture, which is done in a mixing section to which all feed lines are connected before entering the reactor. The feed line orifice inside the reactor must then be led below the level of the reaction mixture to locations with maximum mixing intensity. This region is located within the volume of the reaction mixture at a distance of 0.05 to 0.3 times the internal diameter of the reactor from the internal surface of the reactor and depends on the type of stirrer used. In the case of an anchor stirrer, this distance is at the lower end of the range, while using a propeller stirrer in the upper part of the range.
Příklad 1Example 1
Do reaktoru o objemu 60 1 se naváží 8,6 kg n-butanolu a 8,8 kg technického xylenu. Směs se vyhřeje k teplotě varu, tj. na teplotu 116 až 120 °C, podle složení xylenu. Při této teplotě se uvádí pod hladinu vroucích rozpouštědel směs 7,35 kg styrenu, 8,26 kg butylakrylátu, 2,2 kg hydroxyethylmethakrylátu a 0,6 kg kyseliny akrylové spolu s 0,35 kg di-terc.butylperoxidu. Reakční směs se udržuje v mírném varu, přičemž kondenzát ze sestupného chladiče se uvádí přes hydraulický uzávěr zpět pod hladinu reagující směsi. Míchadlo v reaktoru je kotvové a vyústění přívodu monomerů a kondenzátu je v mezeře mezi listem míchadla a stěnou reaktoru. Dávkování monomerů se provádí rychlostí 2,5 kg/hod. Po skončení dávkování se trasou monomerů dávkuje směs rozpouštědel sestávající z 0,5 kg n-butanolu a 0,5 kg technického xylenu. Reakční směs se udržuje další 4 hod. při bodu varu. Pak se produkt zfiltruje přes filtr s přepážkou s velikostí oka 30 um.Weigh 8.6 kg of n-butanol and 8.8 kg of technical xylene into a 60 L reactor. The mixture is heated to boiling, i.e., 116-120 ° C, depending on the xylene composition. At this temperature, a mixture of 7.35 kg of styrene, 8.26 kg of butyl acrylate, 2.2 kg of hydroxyethyl methacrylate and 0.6 kg of acrylic acid is added below the boiling solvents together with 0.35 kg of di-tert-butylperoxide. The reaction mixture is kept at a gentle boil, the condensate from the downstream condenser being brought back below the level of the reaction mixture via the hydraulic closure. The stirrer in the reactor is anchored and the monomer and condensate feed outlets are in the gap between the stirrer blade and the reactor wall. The monomer dosing is carried out at a rate of 2.5 kg / hr. At the end of the dosing, a solvent mixture consisting of 0.5 kg of n-butanol and 0.5 kg of technical xylene is metered through the monomer route. The reaction mixture is maintained at the boiling point for a further 4 hours. The product was then filtered through a 30 µm screen.
Takto bylo provedeno 10 operací, aniž bylo potřeba reaktor čistit či vyměňovat filtrační přepážku. Při vedení polymerace, při které byly uváděny monomery na hladinu reakční směsi, bylo nutno po páté várce čistit reaktor jak rozpouštědlem, tak i mechanicky a po každé várce vyměňovat filtrační přepážku. Množství tím vzniklých ztrát polymeru dosahovalo 0,5 až 10 hmot., přepočteno na použité monomery.In this way, 10 operations were performed without the reactor having to be cleaned or replaced by a filter baffle. In conducting the polymerization at which the monomers were brought to the level of the reaction mixture, after the fifth batch, the reactor had to be cleaned both by solvent and mechanically, and after each batch the filter baffle had to be replaced. The amount of polymer losses thus obtained amounted to 0.5 to 10% by weight, based on the monomers used.
Příklad 2Example 2
Do reaktoru o obsahu 60 1 se navváží 9,9 kg technického benzinu a 2,5 kg toluenu, dále pak 4 kg 2-ethylhexylakrylátu, 1,5 kg butylmethakrylátu, 0,2 kg N-isobutoxymethylakrylamidu a 0,1 kg kyseliny akrylové. Směs se zahřeje na 65 °C a do reaktoru se začne dávkovat pod hladinu rozpouštědel a do místa největší intenzity míchání roztoku 0,04 kg azobisisobutyronitrilu, 5,5 kg 2-ethylhexylakrylátu, 2 kg butylmethakrylátu, 0,13 kg N-isobutoxymethylakrylamidu a 0,1 kg kyseliny akrylové rychlostí 1,5 kg/hod. Při tomto dávkování se udržuje teplota v reaktoru na 65 °C. Po skončení dávkování se reakční směs vyhřeje na 80 °C a do reaktoru se stejnou trasou jako pro monomery dávkuje 6,2 kg technického benzinu rychlostí 2 kg/hod. Po této době se reakční směs vyhřeje na 90 °C a udržuje se další 2 hod. Při filtraci produktu nebyly zachyceny žádné gelové částice, kdežto při postupu, kdy byla směs monomerů uváděna na hladinu reakční směsi, v reaktoru vzniklé gelové částice znemožňovaly běžnou filtraci.9.9 kg of technical gasoline and 2.5 kg of toluene, 4 kg of 2-ethylhexyl acrylate, 1.5 kg of butyl methacrylate, 0.2 kg of N-isobutoxymethyl acrylamide and 0.1 kg of acrylic acid are weighed into a 60 L reactor. The mixture is heated to 65 ° C and 0.04 kg of azobisisobutyronitrile, 5.5 kg of 2-ethylhexyl acrylate, 2 kg of butyl methacrylate, 0.13 kg of N-isobutoxymethylacrylamide, and 0.04 kg of the solution are added to the reactor below the solvent level. 1 kg of acrylic acid at a rate of 1.5 kg / hr. At this feed rate, the reactor temperature is maintained at 65 ° C. After the metering was completed, the reaction mixture was heated to 80 ° C and 6.2 kg of technical gasoline was fed to the reactor with the same route as for the monomers at a rate of 2 kg / h. After this time, the reaction mixture was heated to 90 ° C and maintained for an additional 2 hours. No gel particles were collected during filtration of the product, whereas in the process when the monomer mixture was brought to the surface of the reaction mixture the gel particles formed in the reactor prevented conventional filtration.
SWITH
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS826482A CS227293B1 (en) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Method of semi-continuous solvent polymerization or copolymerization of unsaturated monomers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS826482A CS227293B1 (en) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Method of semi-continuous solvent polymerization or copolymerization of unsaturated monomers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS227293B1 true CS227293B1 (en) | 1984-04-16 |
Family
ID=5433007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS826482A CS227293B1 (en) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | Method of semi-continuous solvent polymerization or copolymerization of unsaturated monomers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS227293B1 (en) |
-
1982
- 1982-11-19 CS CS826482A patent/CS227293B1/en unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2659722B2 (en) | Method for producing molding materials from monomer mixtures | |
| US3859268A (en) | Continuous mass polymerization of poly alkenyl aromatic polymers | |
| US4485209A (en) | Process for producing a polymer water-in-oil emulsion | |
| DE1720232A1 (en) | Process for the production of homogeneous ethylene copolymers | |
| FI72528B (en) | FOERFARANDET FOER FRAMSTAELLNING AV EN STERISKT STABILISERAD POLYMER-VATTENDISPERSION. | |
| US4277536A (en) | Bead polymers of viscous dimethacrylates | |
| DE3712265C2 (en) | ||
| EP1226118B1 (en) | Method for producing peroxydicarbonates and their use in the radical polymerization of monomers | |
| EP0542877A1 (en) | Polymerisation of vinyl monomers with a new catalytic system | |
| DE19531515A1 (en) | Preparation of polyvinyl ester dispersions | |
| CS227293B1 (en) | Method of semi-continuous solvent polymerization or copolymerization of unsaturated monomers | |
| JPH04504869A (en) | High solid content copolymerization method of maleic anhydride and alkyl vinyl ether | |
| US6242542B1 (en) | Syndiotactic vinylaromatic polymerization using multiple reactors in series | |
| US2635090A (en) | Method of preparing acrylonitrile polymers | |
| DD151178A5 (en) | PROCESS FOR PREPARING AMIDOUS POLYMERS | |
| CS195301B2 (en) | Method for the suspension polymerisation of vinyl chloride | |
| NZ201629A (en) | Process for production of polymer water-in-oil emulsion | |
| US3950138A (en) | Apparatus for conducting chemical reactions, particularly polymerization, continuously | |
| EP0532536A1 (en) | Precipitation polymerization of copolymers of a vinyl lactam and a polymerizable carboxylic acid using sub-surface feeding | |
| EP0366933A2 (en) | Process for producing methacrylimide group-containing polymer | |
| DE60114009T2 (en) | CONTINUOUS SOLVENT-FREE PROCESS FOR PREPARING COPOLYMERS OF MALIC ACID ANHYDRIDE AND C1-4? alkyl vinyl ether | |
| US5306795A (en) | Polymerization of vinylpyrrolidone | |
| JPH05509344A (en) | Method for producing an ethanol solution of an alkyl half ester copolymer of maleic anhydride and C1-C4 alkyl vinyl ether | |
| SU1058973A1 (en) | Process for preparing polystyrene latex | |
| SU1392070A1 (en) | Method of producing graft copolymers |